بررسی کیفیت منابع آب زیرزمینی با تاکید بر منشا وتعیین شاخص آلودگی نیترات با استفاده از روش های هیدروشیمیایی و تکنیک های آماری چند متغیره در بخش جنوبی آبخوان بهبهان استان خوزستان

نویسندگان

1 استاد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 استاد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران، تهران، ایران.

3 کارشناس شرکت آب منطقه‌ای کهکیلویه و بویراحمد، یاسوج، ایران.

4 دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

5 کارشناس سازمان آب و برق خوزستان، اهواز، ایران.

doi
10.22034/hydro.2023.56931.1295
چکیده

آب زیرزمینی ازجمله مهمترین منابع تأمین‌کننده  آب شرب و کشاورزی در اکثر مناطق جهان به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه­خشک هست، ولی کیفیت آن عمدتاٌ به دلیل فعالیت­های انسان‌زاد از قبیل تولید زباله‌های خانگی و صنعتی و همچنین استفاده بیش‌ازحد از کودهای شیمیایی به‌شدت رو به کاهش است و به یک مشکل اساسی در سراسر جهان تبدیل‌شده است. از این‌رو شناسایی منابع آلاینده‌ها برای محافظت از کیفیت منابع آب زیرزمینی از موضوعات مهمی است که در دهه‌های اخیر مورد توجه محققان و پژوهشگران قرارگرفته است. هدف این پژوهش ارزیابی آلودگی نیترات و شناسایی منشاء و مؤلفه‌های تأثیرگذار بر کیفیت منابع آب زیرزمینی به کمک روش‌های هیدرو شیمیایی و روش‌های آماری ازجمله نمودارهای ترکیبی هیدرو شیمیایی، تجزیه‌وتحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و تجزیه‌وتحلیل خوشه سلسله مراتبی (HCA)، است. به همین منظور تعداد 63 نمونه از منابع آب سطحی و زیرزمینی منطقه جمع‌آوری گردید و با استفاده از نرم‌افزارهای آماری SPSS وXLSTAT ، مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که غلظت یون نیترات بین 3 تا 103 میلی‌گرم بر لیتر متغیر هست. نتایج همچنین نشان داد که مهمترین منشاء آلودگی نیترات فاضلاب شهری و فعالیت­های کشاورزی در منطقه  هستند، به‌طوری‌که بیشترین آلودگی نمونه‌ها در سطح شهر بهبهان، محدوده‌های نزدیک شهر و در روستاهای اطراف مشاهده ‌شده است. نتایج حاصل از تکنیک‌های آماری چند متغیره نشان داد که نمونه‌ها در سه گروه مجزا قرار دارند و سه مؤلفه اصلی با استفاده از روش PCA استخراج شد که مهمترین مؤلفه تأثیرگذار بر کیفیت منابع آب منطقه مربوط به عوامل انسان‌زاد هست. ارزیابی نمودارهای ترکیبی مختلف، مهمترین منشاء نیترات را ناشی از فاضلاب شهری تشخیص داد. همچنین تغییرات عمقی نیترات نشان داد که در عمق‌های کمتر از 20 متر آب چاه‌ها تحت تأثیر آلودگی ناشی از فاضلاب شهری هستند ولی در عمق‌های بیشتر نقش فعالیت­های انسان‌زاد کاهش می‌یابد. ارزیابی شاخص آلودگی نیترات نیز نشان داده است که بیشترین آلودگی مرتبط با نمونه‌های WB17، WB12، WB18، TM1 وR7 هست و متأثر از فعالیت­های انسان‌زاد است. محدوده شهر بهبهان دارای شاخص آلودگی متوسط هست که منعکس‌کننده نقش فعالیت­های انسان‌زاد در منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه هست.